第三章 压力铸造

压力铸造的实质、特点及应用
一、压力铸造的实质：
压力铸造（简称压铸）的实质，是在高压作用下， 使液态或半固态金属以较高的速度充填压铸型型腔，并 在压力作用下凝固而获得铸件的方法。即压力下浇注和 压力下凝固。
两大特征： 高压 高速
这也是压铸区别于其它铸造方法的最基本特征。
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高压：
比压：作用在铸件上单位面积上的压力称为比压。 一般在40-200MPa Max=500MPa。
3． 压铸件表面组织致密。具有较高的强度和表面硬度
压铸件
充填时间很短， 金属型中冷凝
速度极快
压力下结晶
故压铸件组织致密，晶粒细化，有较高的强度和表面硬 度（σb比砂铸件高25-30%，但延伸率较低），特别是壁的厚 度适当而均匀时，强度更高，又因表层激冷，故表层更是坚
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实耐磨。
4． 在压铸中采用镶铸法可以省略装配工序，简化制造工艺。 在压铸中，可以采用镶ห้องสมุดไป่ตู้法，来制造出有特殊要求的零件。
2． 压铸件精度高，光洁度高，尺寸稳定，一致性好， 加工余量很少。
压铸模型腔具有较高的精度和很高的表面光洁度， 故压铸件与其它铸造方法比，不但具有更高的精度 和表面光洁度，而且在生产过程中，各个铸件尺寸 一致性好，稳定性也好，从而具有很好的装配互换 性。
各种铸件精度比较
压铸
熔模
砂型
尺寸精度 表面光洁度
优点： 1． 铸件壁可很薄, 形状可极复杂，轮廓清晰。即可清晰地铸 出壁极薄，形状极复杂的铸件。
压铸零件的轮廓极为清晰，对薄壁键槽、凸凹多变的部 位都能得到完整无缺的形状。通常壁厚为1～6mm，小件还可 更薄。
最小壁厚 锌 0.3mm 铝 0.5mm
最小铸孔 0.75mm 最小螺纹距 0.75mm
从所得铸件的形状和结构的复杂程度来说，压铸比其它铸 造方法具有更为显著的优越性-。-
ZJ2-ZJ1
ZJ3-ZJ2
（▽5～▽7、▽8） （▽3～▽6）
3.2-0.8
6.3-1.6
ZJ7-ZJ6 12.5
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所有铸造方法中，该法的精度，光洁度最高，可达精车 和磨床加工程度。因此，压铸件大多数情况下，只经少量机 加工（打磨）就可以装配使用，加工余量一般在0.2-0.5mm. 加工部位也是很少几个部分。有些件，可不经任何机加工就 可装配使用，充分体现了压铸的少切削或无切削成型工艺的 特点。
实际上,并非在如此大的压力下凝固，因内浇口很 小，压力都转化为极高的充填速度，随后冷凝
高速： 充填速度为0.5～120m/s，一般为5～50m/s,充填时
间很短，一般为0.01～0.2秒。最短为千分之几秒。
由于金属充填型腔的这种特点，使压力铸造的工艺
和生产过程，压铸件的结构和其它性能都具有自己的特
征。
• ③ 压铸设备投资高，压铸模制造复杂，周期较长，费用较高， 一般不适用于小批量生产。
• ④ 由于充填型腔时金属液的冲击力大，一般压铸不能使用砂 芯，因此不能压铸具有复杂内腔（内凹）结构的铸件，如闭 舵结构的铝合金发动机缸体。--
由于存在着上述压铸过程的工艺特性，因而决定了压铸 生产和压铸出的零件便具有一系列特点：
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• 3.1.1 压力铸造特点 （1）产品质量好
尺寸精度高，CT6—7级。表面粗糙度低，5—8 级。强度和硬度高，比砂型高25%—30%，但延 伸率低70%。可以制得薄壁复杂且轮廓清晰的铸 件。现代超薄铝合金压铸技术可制造0.5mm厚的 铸件，如铝合金笔记本电脑外壳。最小铸出孔 0.7mm。
（2）生产效率高。 压力铸造的生产周期短，一次操作的循环时间约 为5s～3min，且易实现机械化和自动化。这种 方法适于大批量的生产。
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• 压力铸造存在的问题：
• ① 由于液体金属充型速度极快，型腔中的气体很难排除，便 以气孔形式存留于铸件中，因此普通压铸法压铸的铸件不能 进行热处理或焊接（加热时气体膨胀将导致铸件鼓泡而报 废），也不适于比较深的机加工，以免铸件表面显出气孔。
• ② 现有模具材料主要适应于低熔点的合金，如锌、铝、镁等 合金。生产铜合金、黑色金属等高熔点合金，其模具材料存 在着较大的问题，主要是模具的寿命非常短。
第三章
压力铸造
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❖3.1 概述
压力铸造(定义）：简称压铸，它是将液态金属 或半固态金属在高压下快速充填到金属模的型 腔，并在压力下快速凝固而获得铸件的一种成 形方法。
在压力铸造中，一般作用于金属上的压力在20～ 200MPa范围，充型的初始速度为15～70m/s，充型 时间仅为0.01～0.2s。因此，高压和高速是压铸成形 的重要特征，也是与其他铸造成形法的根本区别。压 力铸造是所有铸造成形方法中生产速度最快的，在汽 车、摩托车、电器仪表、电信器材、医疗器械、日用 五金以及航天航空工业等方-- 面都有广泛的应用。
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（3）经济效果优良
由于铸件精度高，尺寸稳定，加工余量少， 表面光洁。压铸件的加工余量一般在0.2～ 0.5mm范围，表面粗糙度在Ra3.2μm以下。 只要对零件进行少量加工便可进行装配，有 的零件甚至不用机械加工就能直接装配使用。 减少后续加工费用。同时金属利用率高。
其他： 采用镶铸法可省去装配工序并简化制造工艺。镶铸的材料一 般为钢、铸铁、铜、绝缘材料等，镶铸体的形状有圆形、管 形、薄片等。利用镶铸法可制备出有特殊要求的铸件。 铸件表面可进行涂覆处理、压铸出螺纹、线条、文字、图案 等
镶铸法就是在压铸零件的特殊部位上铸入（嵌入）所需的其它材 料的制件如铸入磁铁、铜套，钢衬垫，金属管，绝缘材料等，既 满足特殊部位的使用性能要求。又省略了装配工序，简化了制造 工艺。
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5． 压铸生产效率很高 压铸生产时，每一次操作循环时间约为5秒～3分钟。一
般10秒～1分钟。 小机器，每小时达300次。这样高的效率，对于结构零件
（立体形状）来说，一般的成形工艺方法是不易达到的，所 以压铸法不仅适合于形状复杂的铸件的生产，更适合于大批 量的生产。
王家压铸厂 八小时，500件 = 60±x个/小时
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缺点
6． 压铸件内部有气孔，对于有要求的零件要采取特 殊的工艺措施才能满足要求。
由于压铸过程中，熔融金属在充填时的流动速度大，致使 型腔中气体来不及全部排出而卷入铸件中，处于内部的即为内 部气孔。